专利名称：油气钻井吊卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气钻井领域，具体是一种油气钻井施工中起下钻作业过程中经常使用的工具一吊卡。
背景技术：
吊卡是扣在钻杆接头、套管或油管接箍下面，用以悬挂、提升和下入钻杆、套管或油管的工具，它是石油钻井施工中起下钻过程中最重要、使用频率最高的工具之一。目前， 最常使用的吊卡是径向对开式的吊卡，如图1所示，该吊卡包括主体1和活门2两部分，主体1和活门2组合构成一个套管装的吊卡，钻具3夹持在套管内部，套管外侧对称设置有两个吊挂装置。活门2两侧连接在主体1上，其中一端为铰链连接、实现活门2的径向开合运动，另一端设置有锁销结构、关闭和开启时要通过人工锁紧。在实际生产活动中，使用这种吊卡时需要多名工人进行协助，至少需要1人远程操作绞车、2人扶持两个吊环，从而进行吊卡的装卸，而且不能进行远程操控，费时费力。有时，还会出现锁销机构失灵、销钩锁不死的现象，安全性能有待进一步加强。
发明内容本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种新型的油气钻井吊卡。本实用新型所采用的技术方案是一种油气钻井吊卡，由挂钩体和夹持体组成，夹持体夹持钻具台阶下部，该夹持体设置在挂钩体下端、是两瓣式分体结构，两瓣夹持体沿铅垂面对开，闭合时夹持钻具台阶下部，油气钻井吊卡上设置有两瓣夹持体的松张机构和锁紧机构。所述夹持体夹持部分的内工作面上设置有与钻具台阶下部配合的定位肩台。所述挂钩体底部和两瓣夹持体的顶部通过横向设置的主销连接。所述松张机构设置在两瓣夹持体之间，包括固定端、活动端及其驱动装置，活动端在驱动装置的驱动下向固定端作相对或相反方向的运动，松张机构的固定端和活动端分别连接两瓣夹持体相对的内表面或侧面。所述锁紧机构设置在夹持体表面，包括驱动装置和输出端，输出端在驱动装置的驱动下向两瓣夹持体施加约束或释放约束。所述油气钻井吊卡上还设置有偏转机构，该偏转机构包括固定端、活动端及其驱动装置，活动端在驱动装置的驱动下向固定端作相对或相反方向的运动，偏转机构的固定端和活动端分别连接挂钩体侧面和夹持体侧面。所述松张机构、锁紧机构和偏转机构是机械运动机构、电磁机构、液压机构或气压机构的一种或多种。本实用新型所产生的有益效果是1、本实用新型结构简单，加工方便简单，易于维护和保养，易于大规模生产和使用；[0014]2、本实用新型独特设计的偏转机构，使得钻具可以实现钻具在不同角度下的装夹，实现以往吊卡不能实现的功能，大大提高工作效率和安全性能；3、本实用新型通过远控设备驱动松张机构、锁紧机构和偏转机构，分别实现钻具的夹持、锁紧和偏转功能，能实现远程控制，操作性强，适用范围广，提高工作效率；4、由于本实用新型的远控设置，可以实现无人操作，不需现场人员配合，只需远控操作人员、不需协作人员，大大节约人工成本；4、本实用新型由于可以实现无人操作，杜绝在现场使用中的人身伤害，因此安全性能大大提高，在实际运用中可靠性强；5、本实用新型为石油钻井施工中其他环节的自动化控制创造了优越条件，是具有实际意义的技术革新，利于节能减排和科技创新。
图1是径向对开油气钻井吊卡的结构示意图；图2是本实用新型的第一种结构形式的结构示意图一；图3是本实用新型的第一种结构形式的结构示意图二 ；图4是图2的A-A向剖视示意图；图5是本实用新型偏转状态的结构示意图；图6是本实用新型的第二种结构形式的结构示意图；图7是本实用新型的第三种结构形式的结构示意图。图中标号表示1-主体、2-活门、3-钻具、4-吊耳、5-挂钩体、6-主销、7-松张机构、8-夹持体瓣体、9-锁紧机构、10-定位孔、11-夹持体瓣体、12-偏转机构、13-连接柱、 14-隔板、15-活塞杆。
具体实施方式
如图2 图7所示，本实用新型是一种油气钻井吊卡，由挂钩体5和夹持体组成， 夹持体设置在挂钩体5下端。夹持体夹持钻具3的台阶下部，是纵向两瓣式分体结构，即夹持体瓣体8和夹持体瓣体11，两瓣夹持体闭合时配合夹持钻具3。夹持体瓣体8和夹持体瓣体11沿铅垂面对开、即沿钻具3轴向对开，两者的顶部交错布置、相同位置上横向设置有销孔，挂钩体5的底部对应设置有销孔，通过一根主销6 将挂钩体5、夹持体瓣体8和夹持体瓣体11横向连接。即使得两瓣夹持体绕主销6自由开合，且该开合的方向与主销6垂直，沿钻具3轴向侧面对开。夹持体瓣体8和夹持体瓣体11 夹持部分的内工作面上设置有与钻具3台阶下部配合的定位肩台。本具体实施方式
中，夹持体瓣体8和夹持体瓣体11均为两部分构成，包括连接部和夹持部夹持部为套筒状瓣体、 两瓣夹持体的夹持部组合成为一个完整的套筒，夹持钻具3 ；连接部为三角形连接板，一端固定连接夹持部顶端、另一端套接在主销6上。由于钻具3的连接部分是凸出钻具3表面形成一个凸圈台阶，夹持部的顶部配合该台阶下部对应设计有台阶状的限位装置，即限位肩台，以便牢固夹持钻具3。夹持部的外廓可以是圆形、也可以是方形，本具体实施方式
采用方形外廓、半圆形的限位肩台。夹持体瓣体8和夹持体瓣体11之间设置有7，用以实现两瓣夹持体的开合。该松张机构7包括固定端、活动端及其驱动装置，活动端在驱动装置的驱动下向固定端作相对或相反方向的运动，松张机构7的固定端和活动端分别连接夹持体瓣体8和夹持体瓣体11 相对的内表面或侧面。该松张机构7是两端可以作相对或反向的直线运动的机构，可以是机械运动机构、电磁机构、液压机构或气压机构等。具体可以采用丝杆、直线液压缸、直线气压缸等。夹持体表面设置有锁紧机构9，用以实现两瓣夹持体对钻具3的锁紧。该锁紧机构 9包括驱动装置和输出端，输出端在驱动装置的驱动下向两瓣夹持体与钻具3之间的连接施加约束压力或释放约束压力。该锁紧机构9可以是包围夹持体套筒外周面的箍环机构、 也可以是顶紧夹持体表面的直线运动机构，可以是机械运动机构、电磁机构、液压机构或气压机构等等。如图4所示，本具体实施方式
采用直线运动机构的结构形式。首先，将两瓣夹持体设计为大小不同的两瓣，夹持体瓣体8的横截面呈“凹”字型、夹持体瓣体11的横截面呈“一”，两者构成一个封闭的套筒。夹持体瓣体8夹持钻具3后，再与夹持体瓣体11闭合， 将钻具3夹持在封闭的夹持体套筒中。锁紧机构9设置在夹持体瓣体8的两根对称边与钻具3之间的空隙内，是2个直线运动机构，这2个直线运动机构设置在同一个竖直方向上、 下设置，方向相对。直线运动机构包括固定端、活动端及其驱动装置，夹持体瓣体8的一根对称边固定连接固定端、另一根对称边的相对位置上设置有活动端的定位孔10。两个直线运动机构的活动端在驱动装置的驱动下，同时相对向各自的定位孔10作相对或相反方向的运动，从而向两瓣夹持体施加约束或释放约束，达到锁紧和释放的效果。该直线运动机构具体可以是丝杆、直线液压缸、直线气压缸等。油气钻井吊卡上还设置有偏转机构12，用以实现钻具3在不同角度的夹持。该偏转机构12包括固定端、活动端及其驱动装置，活动端在驱动装置的驱动下向固定端作相对或相反方向的运动，偏转机构12的固定端和活动端分别连接挂钩体5侧面和夹持体侧面。 偏转机构12可以是机械运动机构、电磁机构、液压机构或气压机构等。本具体实施方式
中， 偏转机构12是一个直线运动机构，该直线运动机构具体可以是丝杆、直线液压缸、直线气压缸等。如图5所示，偏转机构12是一个直线液(压)缸、内部设置有活塞杆15，偏转机构 12垂直于主销6、沿竖直方向设置在夹持体瓣体11的外侧面，挂钩体5的侧面上固定有连接块一端、连接块的另一端铰接活塞杆15的活动端，夹持体瓣体11侧面通过连接块铰接直线液(压)缸的缸底。通过活塞杆15的活塞运动，可以改变夹持体与挂钩体5之间角度，实现钻具3在不同角度的夹持。如图3、图6、图7，是本实用新型的三种结构形式，具体采用了三种不同形式的起吊装置。图3所示的第一种结构形式中，挂钩体5顶部采用两个对称的吊耳4作为起吊装置；图6所示的第二种结构形式中，挂钩体5顶部设计有两块对称的连接板、中间设计有凹槽，采用一根连接柱13作为起吊装置，连接柱13与两块连接板、凹槽构成一个吊环，以此吊环悬挂本吊卡。图7所示的第三种结构形式中，挂钩体5顶部是在采用图5所示的第二种结构形式的基础上、在挂钩体5顶部凹槽的中心部位增加了一块隔板14，且连接柱13穿过该隔板14，隔板14将顶部的悬挂结构分隔为两个吊环，大大增大安全性能。另外，还有多种结构形式，不一一繁述。
权利要求1.一种油气钻井吊卡，由挂钩体和夹持体组成，夹持体夹持钻具台阶下部，其特征是 该夹持体设置在挂钩体下端、是两瓣式分体结构，两瓣夹持体沿铅垂面对开，闭合时夹持钻具台阶下部，油气钻井吊卡上设置有两瓣夹持体的松张机构和锁紧机构。
2.根据权利要求1所述的油气钻井吊卡，其特征是所述夹持体夹持部分的内工作面上设置有与钻具台阶下部配合的定位肩台。
3.根据权利要求1所述的油气钻井吊卡，其特征是所述挂钩体底部和两瓣夹持体的顶部通过横向设置的主销连接。
4.根据权利要求1所述的油气钻井吊卡，其特征是所述松张机构设置在两瓣夹持体之间，包括固定端、活动端及其驱动装置，活动端在驱动装置的驱动下向固定端作相对或相反方向的运动，松张机构的固定端和活动端分别连接两瓣夹持体相对的内表面或侧面。
5.根据权利要求1所述的油气钻井吊卡，其特征是所述锁紧机构设置在夹持体表面， 包括驱动装置和输出端，输出端在驱动装置的驱动下向两瓣夹持体施加约束或释放约束。
6.根据权利要求1所述的油气钻井吊卡，其特征是所述油气钻井吊卡上还设置有偏转机构，该偏转机构包括固定端、活动端及其驱动装置，活动端在驱动装置的驱动下向固定端作相对或相反方向的运动，偏转机构的固定端和活动端分别连接挂钩体侧面和夹持体侧
7.根据权利要求4、5或6所述的油气钻井吊卡，其特征是所述松张机构、锁紧机构和偏转机构是机械运动机构、电磁机构、液压机构或气压机构的一种或多种。
专利摘要本实用新型提供了一种油气钻井吊卡，由挂钩体和夹持体组成，夹持体夹持钻具台阶下部，该夹持体设置在挂钩体下端、是两瓣式分体结构，两瓣夹持体沿铅垂面对开，闭合时夹持钻具台阶下部，油气钻井吊卡上设置有两瓣夹持体的松张机构和锁紧机构。本实用新型结构简单，操作性强，适用范围广，效率高；能实现远程控制，提高工作效率；不需现场人员配合，减少操作人员，节约人工成本；安全可靠性更高，无人配合，杜绝人身伤害；为其他环节的自动化控制创造了条件。
文档编号E21B19/06GK202108433SQ201120208350
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者张成祥 申请人:张成祥